新尝试未察觉轻量级暗物质,最灵敏暗物质探测

2019-11-04 08:35栏目:奥门新萄京娱乐场
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三番肆次追究

就算LUX实验成功清除了一大批判暗物质粒子理论,但WIMP粒子依然有望存在,用Brown大学物教育学家盖茨克的话来讲,WIMP模型“依旧活得很滋润”。LUX地经济学家的精巧职业,将对未来直接探测暗物质的实践提供方向辅导。

坐落桑德福地下切磋所的LUX实验装置,也将被LUX- ZEPLIN(LZ卡塔 尔(英语:State of Qatar)实验装置所代表,成为新一代探测实验之意气风发。

与LUX的55%吨液态氙相比较,LZ实验将利用10吨液态氙作为对象,仍将安放在十一分扶持LUX抵御外来辐射的72004加仑纯水水箱之中。LZ的灵敏度推测将高达LUX实验的70倍,就要二〇二〇年三回九转暗能量粒子的探求事业。

“LUX新结果的发布,升高了暗物质找寻的三昧,超过了小编们的意料。”美利哥Berkeley实验室物理根据地经理Natalie·罗(NatalieRoe卡塔 尔(阿拉伯语:قطر‎说,“随着LUX实验的中标做到,今后我们要聚焦于后人LZ实验,大家愿意它亦可带动戏剧性的意识。”(编辑:Steed)

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图片 2LUX探测暗物质粒子的原理。假诺有暗物质粒子与探测器里的氙原子产生撞击,就能够时有产生微弱的闪光并释放出电荷,从而被摆放在四周的传感器检查评定到。图片来自:phys.org

WIMPs同不经常间也从一个名字为超对称性的定义中显示出来。超对称性为物农学家主流模型中的每一种粒子就算了二个材料更加大的“同伙”,并提议WIMPs的份量是一位质的数百倍。由此,与轴子相比较,物史学家更赞成于WIMPs是暗物质的一流候选人。

十七月一日,在英帝国谢Field的国际暗物质会议(IDM 二〇一四卡塔 尔(英语:State of Qatar)上,LUX科学同盟组织发表了探测器自二零一五年十二月到2014年十一月那最后21个月的运维结果。

可是,方今,好些个切磋小组申报呈现,实验迹象展现WIMPs匪夷所思地轻,还不到一位质的10倍。2008年,供职于相干锗中微子手艺试验的物法学家报告了轻量级WIMPs撞击他们身处明尼苏防城港南边苏丹矿井的440—克探测器的大概迹象。可是,从事意国不法格兰萨索国家实验室正在展开中的XENON实验的物医学家则代表,他们的数码灭绝了轻量级WIMPs。一场围绕XENON研商人士是或不是精确地校准了她们被100公斤严寒液氙充满的探测器的争论随之而来。

合作团队地文学家说,LUX的灵敏度远超实验最早的预料,但依然未有找到任何暗物质粒子的踪影。LUX相当高的灵敏度让科学组织确信,如若暗物质粒子与LUX中的氙靶爆发过相互影响,探测器大约明确能够见到它们。这豆蔻年华结果给暗物质探测带给了新的界定条件,将让物医学家消释许多隐衷的暗物质粒子模型,并为下一代暗物质实验提供主要的大势指引。

《中华夏族民共和国科学报》 (二〇一一-11-05 第3版 国际)

LUX探测器由约得其半吨重的降温液态氙构成,周围则布满了强硬的传感器,设计用来检查实验微弱的闪亮和电荷。借使有WIMP粒子与探测器中的某个氙原子发生碰撞,就能够发生这样的闪光和电荷。探测器位于桑福德实验室深达1.6公里的岩层之下,并安顿在二个7二零零零加仑(约270立方米卡塔 尔(英语:State of Qatar)、装满高纯度水的水箱之中,来援救它屏蔽可能忧愁暗物质复信号的宇宙线和其余辐射。

物农学家在搜寻大品质弱相互影响粒子的迹象。

“自二〇一一年第三回运转以来,LUX就保持着世界最高探测灵敏度的纪要。”U.S.Brown大学物军事学助教、LUX实验联席发言人瑞克·盖茨克(Rick Gaitskell卡塔尔说,“依据二零一六年-2014年本次运营的末段结果,LUX同盟协会的地艺术学家已经将道具的灵敏度推动到了最终水平,比原先预料的还要高4倍。如若灵敏度进步未来能够推动清晰的暗物质功率信号,那就可怜了不起了。但是,大家观望到的结果与只存在背景辐射的景况完全风流倜傥致。”

只是,DOE只为这个新尝试项目划拨了3800万比索,一些切磋人口表示,那并不足以分配给LZ和CDMS那四个最值钱的施行。Collar预测道:“只有这一个钱,不容许八个试验都进行。”

那几个研商者说,LUX一而再三番一次贰13个月的运作是至今结束的暗物质试验中连连“暴露”最久的探测尝试之意气风发。因此发出的近50万GB的数据,要重视美利坚联邦合众国Brown高校和LawrenceBerkeley国家实验室的高品质Computer本领张开高效的深入分析。

今昔,LUX研讨人口则意味着,他们的结论反对了CDMS的结论以致其它轻量级WIMPs的端倪。潜伏在私行1480米处的LUX,耗费资金1000万英镑,并在7月起来获取数据。LUX包蕴370十两液氙,这让它比XENON或CDMS越来越灵活。Gaitskell表示,LUX商量职员现今应该看见大致1600个事件,但她俩实际上四个也没看到。

巨型地下氙暗物质实验(LUX卡塔尔,已经完毕了它对于宇宙中缺点和失误物质的追寻。那项实验在United States达科他州Braque山桑福德地下切磋所深达1.6英里的岩石之下完毕。

如此一来,LUX获得的结果解决了有关轻量级WIMPs的对立吗?法兰克福赫鲁大学学物农学家、CoGeNT项目带头人胡安Collar提议,器重是,LUX研讨人口在多大程度元帅准了她们的探测器,甚至他们是还是不是能自然探测器对低品质WIMPs确实敏感。“那就要于他们完毕了什么样阈值,以至在深入分析中他们怎么样严谨地对待它。”Collar说。

图片 3当下仍在修筑中的LUX实验装置。近来,LUX实验已经产生,并未有察觉暗物质粒子的踪迹。图片来源于:马特hew Kapust/Sanford Underground Research Facility

“十分不满,一个也不曾” 新实验未开采轻量级暗物质

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